一種超厚鋼板組合剪力墻的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超厚鋼板組合剪力墻。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼板組合剪力墻具有承載力高、自重輕、建造速度快和抗剪性能好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于高烈度區(qū)的高層和超高層建筑以及抗震加固工程?？拐鹦阅芊矫娴膬?yōu)越表現(xiàn)，使其在超高層建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但國內(nèi)外對(duì)鋼板組合剪力墻的研宄并不成熟，對(duì)于鋼板與混凝土的連接方式，規(guī)范中尚未有相關(guān)計(jì)算規(guī)定，而鋼板與混凝土連接構(gòu)造直接影響到二者的共同作用以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，同時(shí)也影響結(jié)構(gòu)用鋼量及經(jīng)濟(jì)性。
[0003]目前，已有的連接主要為鋼板上均勻布置栓釘、混凝土中鋼筋穿過鋼板拉結(jié)等方式，但對(duì)于超厚鋼板組合剪力墻，混凝土與鋼材的協(xié)同性變差，以上連接形式均存在較大的局限性。其主要缺點(diǎn)是:鋼板兩側(cè)的鋼筋混凝土墻體較厚，而抗剪栓釘較短，不足以保證栓釘以外區(qū)域的混凝土與鋼板的共同工作；鋼筋穿鋼板的連接方式要求在鋼板上開洞，而開洞導(dǎo)致鋼板削弱，同時(shí)，穿板鋼筋均帶有彎鉤，鋼筋穿鋼板的施工難度高、施工質(zhì)量難以保證、施工進(jìn)度減慢并導(dǎo)致施工成本增加。
[0004]綜上，為了合理確定鋼板與混凝土的連接形式，驗(yàn)證超厚鋼板組合剪力墻的安全性、可靠性與可實(shí)施性，使鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)體系做到技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省材料，達(dá)到最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，急需創(chuàng)設(shè)一種合理有效的連接形式，以形成協(xié)同性能強(qiáng)的超厚鋼板組合剪力工回O
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種協(xié)同性能強(qiáng)的超厚鋼板組合剪力墻，使其傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，延性好，從而克服現(xiàn)有的鋼板組合剪力墻的不足。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種超厚鋼板組合剪力墻，包括混凝土墻體和內(nèi)嵌于混凝土墻體的超厚鋼板，所述超厚鋼板兩側(cè)均勻設(shè)置長(zhǎng)栓釘，所述長(zhǎng)栓釘之間均勻設(shè)置通用短栓釘。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述長(zhǎng)栓釘?shù)拈L(zhǎng)度L為:d〈L彡h-a，其中d是通用短栓釘?shù)拈L(zhǎng)度，h是長(zhǎng)栓釘所在側(cè)混凝土墻體厚度，a是混凝土墻體中最外層鋼筋網(wǎng)到墻體外表面的厚度。
[0008]所述長(zhǎng)栓釘通過鋼筋連接器與鋼板固定連接。
[0009]所述長(zhǎng)栓釘在所述剪力墻中縱橫等間距設(shè)置，橫向或縱向相鄰長(zhǎng)栓釘之間的間距根據(jù)長(zhǎng)栓釘抗拔沖切面確定。
[0010]所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最小間距為:對(duì)角相鄰的長(zhǎng)栓釘?shù)臎_切錐底面線相切時(shí)縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘?shù)拈g距。
[0011]當(dāng)長(zhǎng)栓釘抗拔沖切角Θ為45°時(shí)，所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最小間距為1.414L，縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間等距設(shè)置2枚通用短栓釘。
[0012]所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最大間距為:縱橫相鄰設(shè)置的長(zhǎng)栓釘?shù)臎_切錐底面線相切時(shí)其間距。
[0013]當(dāng)長(zhǎng)栓釘抗拔沖切角Θ為45°時(shí)，所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最大間距為2L，縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間等距設(shè)置3枚通用短栓釘。
[0014]所述長(zhǎng)栓釘之間均勻設(shè)置2?3枚通用短栓釘。
[0015]采用上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本實(shí)用新型采用超厚鋼板上均勻布置抗拔長(zhǎng)栓釘?shù)募夹g(shù)方案，有效緩解現(xiàn)有技術(shù)中通用短栓釘末端與混凝土交界面處易發(fā)生開裂的問題。
[0017](2)本實(shí)用新型中通用短栓釘保證了鋼板附近混凝土與鋼板之間的連接，增強(qiáng)二者連接界面處的抗滑移能力。
[0018](3)本實(shí)用新型長(zhǎng)短栓釘混合使用技術(shù)方案提高了鋼板組合剪力墻整體性，傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，有利于提高連接質(zhì)量，且構(gòu)件整體延性好。
【附圖說明】
[0019]上述僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020]圖1是本實(shí)用新型超厚鋼板組合剪力墻的構(gòu)造平面圖；
[0021]圖2是長(zhǎng)栓釘抗拔破壞面(錐體)沖切面示意圖；
[0022]圖3是長(zhǎng)栓釘抗拔破壞面(錐體)沖切錐三維示意圖；
[0023]圖4是長(zhǎng)栓釘按最小間距(s = 1.414L)布置時(shí)的剪力墻平面圖；
[0024]圖5是圖4的A-A剖面投影圖；
[0025]圖6是圖4的A-A剖面及長(zhǎng)栓釘沖切面投影圖；
[0026]圖7是長(zhǎng)栓釘按最大間距(s = 2L)布置時(shí)的剪力墻平面圖；
[0027]圖8是圖7的1-1剖面投影圖；
[0028]圖9是圖7的1-1剖面及長(zhǎng)栓釘沖切面投影圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照附圖1可見，本實(shí)用新型超厚鋼板組合剪力墻，包括鋼筋混凝土墻體4和內(nèi)嵌于混凝土墻體4的超厚鋼板3，超厚鋼板3兩側(cè)均勻設(shè)置長(zhǎng)栓釘1，長(zhǎng)栓釘I之間均勻設(shè)置通用短栓釘2。長(zhǎng)栓釘I可通過鋼筋連接器與鋼板3固定連接，通用短栓釘2可通過焊接等方式與鋼板3固定連接。
[0030]為保證長(zhǎng)栓釘I的自由端在混凝土墻體4最外層鋼筋網(wǎng)之內(nèi)，且使長(zhǎng)栓釘I不影響混凝土的澆筑，長(zhǎng)栓釘I的長(zhǎng)度L ( h-a，其中h表示長(zhǎng)栓釘所在側(cè)混凝土墻厚度，a表示最外層鋼筋網(wǎng)到墻體外表面的厚度，且長(zhǎng)栓釘I的長(zhǎng)度L遠(yuǎn)大于通用短栓釘2的長(zhǎng)度。
[0031]長(zhǎng)栓釘I之間間距s的設(shè)定范圍計(jì)算如下:
[0032]參照附圖2和3，圖2是長(zhǎng)栓釘I抗拔破壞面(錐體)沖切面示意圖，圖3是長(zhǎng)栓釘I抗拔破壞面(錐體)沖切錐三維示意圖，其中6為沖切錐斜截面，7為沖切錐底面線，8為沖切錐投影區(qū)。
[0033]根據(jù)長(zhǎng)栓釘I的沖切面確定相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最小和最大間距，如附圖4至6可見，當(dāng)對(duì)角方向上相鄰長(zhǎng)栓釘I的沖切錐底面線相切時(shí)，混凝土均可被約束住，既能保證超厚鋼板與混凝土交界面處無薄弱面，又能保證沖切錐重疊少，避免材料浪費(fèi)，故確定此時(shí)相鄰長(zhǎng)栓釘?shù)拈g距為最小間距。若取抗拔長(zhǎng)栓釘沖切角Θ為45°時(shí)，沖切錐投影區(qū)8的半徑為長(zhǎng)栓釘I的長(zhǎng)度L，相鄰長(zhǎng)栓釘I之間的最小間距s = 1.414L，此時(shí)相鄰的長(zhǎng)栓釘I之間均勻設(shè)置2枚通用短栓釘2。
[0034]如附圖7至9可見，當(dāng)相鄰的長(zhǎng)栓釘I的沖切錐底面線相切時(shí)，混凝土均可被約束住，且保證超厚鋼板與混凝土交界面處無薄弱面，故確定此時(shí)相鄰長(zhǎng)栓釘?shù)拈g距為最大間距。若取抗拔長(zhǎng)栓釘沖切角Θ為45°時(shí)，相鄰的長(zhǎng)栓釘I之間的間距S = 2L，此時(shí)相鄰的長(zhǎng)栓釘I之間均勻設(shè)置3枚通用短栓釘2。
[0035]當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程相應(yīng)設(shè)置通用短栓釘?shù)囊?guī)格和間距大小。
[0036]本實(shí)用新型均采用常規(guī)構(gòu)件形式對(duì)剪力墻連接件進(jìn)行改造，加工制作簡(jiǎn)單，安裝焊接方便。具體實(shí)施過程為:
[0037](I)長(zhǎng)栓釘1、普通栓釘2、內(nèi)嵌鋼板3在鋼結(jié)構(gòu)工廠加工制造完成；
[0038](2)將制作好的鋼板及栓釘運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，先將鋼板固定好，然后焊接短栓釘；
[0039](3)在布置長(zhǎng)栓釘位置處設(shè)置鋼筋連接器，將長(zhǎng)栓釘用鋼筋連接器連接到鋼板上;
[0040](4)綁扎墻體鋼筋后澆灌混凝土。
[0041]以上實(shí)施方法均采用常規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝，構(gòu)件尺寸應(yīng)滿足上述內(nèi)容中所述的設(shè)計(jì)原則。
[0042]本實(shí)用新型利用長(zhǎng)栓釘增強(qiáng)鋼板與混凝土之間的機(jī)械咬合力和摩擦力，使長(zhǎng)栓釘錨固區(qū)約束混凝土面積增加，有效避免鋼板與兩側(cè)混凝土墻體脫開，增強(qiáng)二者的共同作用，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中超厚鋼板組合剪力墻中鋼板與混凝土協(xié)同性差的問題。本實(shí)用新型避免了現(xiàn)有技術(shù)中鋼筋需要穿過鋼板的連接方式，既不會(huì)削弱鋼板的截面，有效提高了鋼材使用率，又降低了施工難度，使工程質(zhì)量能夠得到保證。
[0043]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超厚鋼板組合剪力墻，包括混凝土墻體和內(nèi)嵌于混凝土墻體的超厚鋼板，其特征在于，所述超厚鋼板兩側(cè)均勻設(shè)置長(zhǎng)栓釘，所述長(zhǎng)栓釘之間均勻設(shè)置通用短栓釘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述長(zhǎng)栓釘?shù)拈L(zhǎng)度L為:d〈L ( h-a，其中d是通用短栓釘?shù)拈L(zhǎng)度，h是長(zhǎng)栓釘所在側(cè)混凝土墻體厚度，a是混凝土墻體中最外層鋼筋網(wǎng)到墻體外表面的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述長(zhǎng)栓釘通過鋼筋連接器與鋼板固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述長(zhǎng)栓釘在所述剪力墻中縱橫等間距設(shè)置，橫向或縱向相鄰長(zhǎng)栓釘之間的間距根據(jù)長(zhǎng)栓釘抗拔沖切面確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最小間距為:對(duì)角相鄰的長(zhǎng)栓釘?shù)臎_切錐底面線相切時(shí)縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘?shù)拈g距。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，當(dāng)長(zhǎng)栓釘抗拔沖切角Θ為45°時(shí)，所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最小間距為1.414L，縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間等距設(shè)置2枚通用短栓釘。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最大間距為:縱橫相鄰設(shè)置的長(zhǎng)栓釘?shù)臎_切錐底面線相切時(shí)其間距。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，當(dāng)長(zhǎng)栓釘抗拔沖切角Θ為45°時(shí)，所述縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間的最大間距為2L，縱橫相鄰長(zhǎng)栓釘之間等距設(shè)置3枚通用短栓釘。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超厚鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述長(zhǎng)栓釘之間均勻設(shè)置2?3枚通用短栓釘。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種超厚鋼板組合剪力墻，包括混凝土墻體和內(nèi)嵌于混凝土墻體的超厚鋼板，所述超厚鋼板兩側(cè)均勻設(shè)置長(zhǎng)栓釘，所述長(zhǎng)栓釘之間均勻設(shè)置通用短栓釘。所述長(zhǎng)栓釘?shù)拈L(zhǎng)度L為：d<L≤h-a，其中d是通用短栓釘?shù)拈L(zhǎng)度，h是長(zhǎng)栓釘所在側(cè)混凝土墻體厚度，a是混凝土墻體中最外層鋼筋網(wǎng)到墻體外表面的厚度。本實(shí)用新型利用長(zhǎng)栓釘增強(qiáng)鋼板與混凝土之間的機(jī)械咬合力和摩擦力，使長(zhǎng)栓釘錨固區(qū)約束混凝土面積增加，有效避免鋼板與兩側(cè)混凝土墻體脫開，增強(qiáng)二者的共同作用，并采用長(zhǎng)短栓釘混合使用技術(shù)方案提高了鋼板組合剪力墻整體性，傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，有利于提高連接質(zhì)量，且構(gòu)件整體延性好。
【IPC分類】E04B2-84, E04B2-00
【公開號(hào)】CN204282575
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420677632
【發(fā)明人】范重, 王義華, 楊開, 王金金
【申請(qǐng)人】中國建筑設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日